[发明专利]微通道热交换器的制冷剂分配器

说明书

技术领域

本申请所揭示的各实施例通常涉及供暖、通风和空调(“HVAC”)系统的热交换器。特别地，本申请所揭示的各实施例通常涉及HVAC系统的微通道热交换器中制冷剂的分配。

背景技术

HVAC系统常常采用热交换器以助于在制冷剂与流过热交换器的另一种流体(例如空气或水)之间交换热量。例如，在冷却循环中，经压缩的制冷剂蒸汽一般被导向冷凝器。该冷凝器可以配置成促进经压缩的制冷剂与环境之间进行热交换并将经压缩的制冷剂蒸汽冷凝成液体制冷剂。该液体制冷剂然后一般被引导穿过膨胀阀而成为制冷剂蒸汽/液体制冷剂混合物(两相制冷剂)。该两相制冷剂然后一般被导入蒸发器，在该蒸发器中，该两相制冷剂与待冷却的空间中的空气交换热量。在热量交换过程中，该两相制冷剂通常吸收热量并在该蒸发器中蒸发。蒸发的制冷剂然后被导回压缩机。

某些HVAC系统还配置成具有加热循环。在加热循环中，过程通常与冷却循环中的过程相反。蒸发器在功能上作为冷凝器进行工作，而冷凝器在功能上作为蒸发器进行工作。在被压缩机压缩后，经压缩的制冷剂蒸汽一般先被导向蒸发器以向室内空气释放热量，该蒸发器还将该制冷剂蒸汽冷凝成液体制冷剂。该液体制冷剂然后一般被导向冷凝器以吸收来自环境的热量并蒸发。在加热循环中，制冷剂流动的方向一般与冷却循环中制冷剂流动的方向相反。

各种类型的热交换器已被开发作为冷凝器和/或蒸发器进行工作。一种类型的热交换器是微通道热交换器(MCHEX)。典型的MCHEX可以包括在两个头部之间并行运行的微通道管。相邻管通常具有折叠式翅片钎焊于其间。制冷剂可以从多个头部中的一个被分配到微通道管中。微通道管与翅片的外表面可以有助于微通道管中的制冷剂与环境之间进行热交换。

发明内容

在HVAC系统的热交换器中，例如MCHEX，可能难以以最佳方式来分配制冷剂，例如在某些情况下将制冷剂均匀地分配到该MCHEX的各管中。本申请所描述的各实施例针对一种制冷剂分配结构，该制冷剂分配结构具有配置成在MCHEX的头部内部延伸的内部结构。上述内部结构可以包括至少一个孔。上述制冷剂分配结构可以配置成接收处于液体状态的制冷剂并将该液体制冷剂传送到上述孔以分配到上述MCHEX的头部中。这可以有助于改善制冷剂到上述MCHEX的各管中的分配。

在某些实施例中，制冷剂分配器可以具有至少一个孔和至少一个流量阀。上述制冷剂分配器的至少一部分配置成被放置于上述MCHEX的头部内部。上述孔可以配置成允许制冷剂流过上述孔。上述流量阀可以具有打开状态和闭合状态，其中上述打开状态可以配置成通常允许制冷剂流过上述流量阀，上述闭合状态可以配置成通常防止制冷剂流过上述流量阀。

上述制冷剂分配器具有第一端部，上述第一端部可以配置成与制冷剂线路连接。在某些实施例中，(多个)上述孔可以被放置于上述制冷剂分配器的侧壁上。在某些实施例中，孔的总数、两个相邻的孔之间的距离以及每个孔的直径可以改变。在某些实施例中，两个相邻的孔之间的距离可以随着上述孔的位置沿上述制冷剂分配器的长度远离上述第一端部而缩短。在某些实施例中，上述孔的直径可以随着上述孔远离上述制冷剂分配器的第一端部而变大。

在某些实施例中，(多个)上述流量阀可以被放置于上述制冷剂分配器的侧壁中。在某些实施例中，(多个)上述流量阀可以被放置为相比(多个)上述孔，更靠近上述第一端部。在某些实施例中，(多个)上述流量阀可以被放置于上述制冷剂分配器的第二端部处，其中上述制冷剂分配器的第二端部通常在沿上述制冷剂分配器的长度关于上述制冷剂分配器的第一端部的相对侧处。

在某些实施例中，一个以上的流量阀可以被放置为靠近上述制冷剂分配器的第一端部。在某些实施例中，上述流量阀可以沿上述制冷剂分配器的侧壁的圆形轮廓在角度上错开。

在某些实施例中，上述制冷剂分配器可以包括在上述MCHEX的头部内部延伸的管状结构。上述制冷剂分配器的纵向端部可以装备有孔。在某些实施例中，上述MCHEX的头部可以包括分离的制冷剂外流管道，该分离的制冷剂外流管道允许制冷剂流出上述头部。在某些实施例中，上述外流管道可以装备有止回阀。

在某些实施例中，上述头部的一部分可以用于形成上述分配结构。在某些实施例中，上述分配结构可以包括内部分隔部，该内部分隔部将上述头部分成第一隔室和第二隔室。上述内部分隔部可以具有一个或多个孔，从而制冷剂可以从一个隔室被分配到另一个隔室。